局域共振声学超材料的计算设计
计算工程、金融与科学
2021-08-16 v1
摘要
所谓的局域共振声学超材料（LRAM）被用于设计专门设计的器件，能够阻止波在特定频率区域（带隙）中传播，这使其适用于声学绝缘目的。这一事实启发了一类新型轻质声学绝缘板的设计，其能够在不需厚实致密材料的情况下衰减低频段（5000 Hz 以下）的噪声源。提出了一种基于不同计算力学工具的设计流程，即（1）多尺度均匀化框架，（2）模型降阶策略以及（3）拓扑优化流程。其目标是在一组目标共振频率下衰减穿过面板的声波，并最大化相关带隙。随后通过在线圈相中引入粘弹性特性来研究所得设计的性能，以分析其对整体设计的影响并考虑更真实的行为。该研究展示了计算材料设计（CMD）这一新兴领域作为计算力学分支，在设计基于超材料的工业声学部件方面具有巨大潜力。
引用
@article{arxiv.2108.06171,
title = {Computational design of locally resonant acoustic metamaterials},
author = {D. Roca and D. Yago and J. Cante and O. Lloberas-Valls and J. Oliver},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.06171},
year = {2021}
}